[实用新型]一种直流无刷电动机闭环控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流无刷电动机闭环控制系统。

背景技术

20世纪80年代，数字信号处理器(DSP)的出现，在信号处理领域引起了巨大的革命，DSP强大的计算能力使许多控制方法得以实现。到20世纪90年代，DSP的成本不断的下降以及单片机的精度和速度不断的提高，使永磁无刷直流电动机的全数字无传感器控制成为研究的热点，大大的提高了电机的控制精度。

但是传统的开环控制无法实现直流无刷电动机的精确定位及电动机的启、停、正、反转的迅速控制。直流无刷电机是一个多变量、非线性、强耦合的对象，为实现精确控制，需要安装各种传感器，目前，检测直流无刷电动机转子位置传感器都存在一些弊病，假如运行环境恶劣时传感器输出的信号受干扰影响特别大，经常出现失真、过饱和等影响控制精度的因素。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种直流无刷电动机闭环控制系统，该系统具有抑制转矩脉动、调节精度高、速度快，实现能量快速传递的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调节器连接电流调节器。

所述三相全桥逆变电路包括并联的三条支路，每条支路包括两个串联的功率晶体管，每条支路中性点分别串联有电阻、电感和一相定子绕组，三相定子绕组为星型连接，每条支路的两端连接直流电源，功率晶体管两端并联有一个二极管。

所述三相定子绕组分别为A、B、C三相；对应的支路上桥臂功率晶体管分别为T1、T3、T5，下桥臂功率晶体管分别为T2、T4、T6。

所述信号保真稳压电路，包括电阻、电容和稳压二极管，其中，电阻的一端连接电源线正极，另一端串联电容，电容连接电源线负极，稳压二极管并联在电容两端。

所述驱动电路驱动三相全桥逆变电路的功率晶体管。

本实用新型的有益效果为：

1.有效抑制直流无刷电动机换相时转矩脉动；

2.有利于能量的反馈，实现电动机的快速停机和反转；

3.可以有效减少换相时转矩脉动。

附图说明

图1为三相全桥逆变电路图；

图2为电流双向限电路；

图3为DSP输入信号稳压保真电路；

图4为本实用新型的控制系统结构图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1-图4所示，一种直流无刷电动机闭环控制系统，包括电流调节器、信号保真稳压电路、DSP控制器、转速调节器和三相全桥逆变电路，其中，电流调节器连接直流电源，电流调节器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，DSP控制器连接驱动电路，驱动电路连接三相全桥逆变电路，三相全桥逆变电路连接星型连接的三相定子绕组；三相定子绕组连接位置传感器，位置传感器通过信号保真稳压电路连接DSP控制器，三相定子绕组连接转速调节器，转速调节器连接电流调节器。

所述三相全桥逆变电路包括并联的三条支路，每条支路包括两个串联的功率晶体管，每条支路中性点分别串联有电阻、电感和一相定子绕组，三相定子绕组为星型连接，每条支路的两端连接直流电源，功率晶体管两端并联有一个二极管。

所述三相定子绕组分别为A、B、C三相；对应的支路上桥臂功率晶体管分别为T1、T3、T5，下桥臂功率晶体管分别为T2、T4、T6。

所述信号保真稳压电路，包括电阻、电容和稳压二极管，其中，电阻的一端连接电源线正极，另一端串联电容，电容连接电源线负极，稳压二极管并联在电容两端。

所述驱动电路驱动三相全桥逆变电路的功率晶体管。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。